Page 73 - 机械工程材料2025年第三期
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雷云平,等:钠离子电池负极用立方体ZnSe/SnSe@C复合材料的制备及电化学性能



















                            图 6 不同氯化锌和四氯化锡物质的量比制备 ZnSe/SnSe@C 复合材料在不同电流密度下的循环性能
                       Fig. 6 Cycling performance of ZnSe/SnSe@C composites obtained with different molar ratios of ZnCl 2  to SnCl 4 ·5H 2 O
                                                    under various current densities

                                     − 1
              容 量(370,380 mA · h · g )及库伦效率(90.8%,              2∶1时,制备的ZnSe/SnSe@C复合材料中存在聚集
                                                    −1
              92.6%) 。当电流密度提高到1 000 mA · g            时,采       的纳米颗粒,未发现碳均匀包覆的立方体颗粒;当二
              用物质的量比为 1∶1 的氯化锌和四氯化锡制备的                          者物质的量比为1∶1时, 立方体形态规则,均匀分散,
              ZnSe/SnSe@C复合材料在经过 200 圈充放电循环                     表面被一层碳均匀包覆。不同氧化锌和四氯化锡配
              后,其质量比容量仍维持在330 mA · h · g           −1 ,且库伦      比下制备的复合材料物相均为ZnSe和SnSe的复合
              效率接近100%。该ZnSe/SnSe@C复合材料在高倍                      相,且具有良好的结晶性。
              率充放电条件下具有优异的循环稳定性。                                    (2)在 100 mA · g − 1  电 流密 度 下采 用 物质 的
                  由图7可以看出,所有复合材料的Nyquist图谱                      量比为 1∶1 的氯化锌和四氯化锡制备的复合材料
              均主要由高频区的半圆和低频区的倾斜直线两部                             在完成 30 圈充放电循环后,其质量比容量保持在
              分构成   [21] 。高频区的半圆代表电荷转移阻抗,低频                     410 mA · h · g −1 ,库伦效率约为94.6%,高于采用物
              区直线的斜率则反映了钠离子在活性材料中的扩                             质的量比为1∶2和2∶1的氯化锌和四氯化锡制备的复
              散行为。当氯化锌和四氯化锡的物质的量比为1∶1                           合材料的质量比容量(370,380 mA · h · g )及库伦
                                                                                                     −1
              时,ZnSe/SnSe@C复合材料表现出较小的半圆直                        效率(90.8%,92.6%),且在1 A · g     −1  高电流密度下循
              径,以及较大的直线斜率,表明该材料具有较低的电                           环200圈后质量比容量仍能保持在330 mA · h · g             −1 ,
              荷转移阻抗和较快的离子扩散速率。综上,采用物                            库伦效率接近100%,该配比下制备的复合材料具有

              质的量比为1∶1的氯化锌和四氯化锡制备的ZnSe/                         优异的循环稳定性。
              SnSe@C复合材料作为钠离子电池负极材料时表现                              (3) 采用物质的量比为1∶1的氯化锌和四氯化锡
              出优异的电化学性能。                                        制备的ZnSe/SnSe@C复合材料的Nyquist图谱表现

                                                                出较小的半圆直径和较大的直线斜率,表明该材料
                                                                具有较低的电荷转移阻抗和较快的离子扩散速率,
                                                                作为钠离子电池负极材料时表现出优异的电化学
                                                                性能。

                                                                参考文献:

                                                                  [1] YU D F,LIANG H M,ZHAO G Y,et al. Bimetallic

                                                                     selenide nanocages covered by carbon layer deliver high
                 图 7 不同氯化锌和四氯化锡物质的量比制备 ZnSe/SnSe@C
                                                                     rate  performance  for  sodium  ion  storage[J]. Materials
                             复合材料的 Nyquist 图谱
                Fig. 7 Nyquist plots of ZnSe/SnSe@C composites obtained with   Today Energy,2023,35:101319.

                      different molar ratios of ZnCl 2  to SnCl 4 ·5H 2 O    [2] WANG  Z  Z,LIU  S  X,HOU  Q  R,et  al.  Confining
                                                                     ultrafine  ZnSe  nanoparticles  in  N,Se-codoped  carbon
              3 结 论                                                  matrix  using  a  direct  solid  state  reaction  approach  for
                                                                     boosting  sodium  storage  performance[J]. Journal  of
                 (1)当氯化锌与四氯化锡的物质的量比为1∶2和                             Alloys and Compounds,2020,840:155703.
                                                                                                           65
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